石墨纤维增强铝基复合材料在空间遥感器结构中的应用

为了设计和制造出性能更加优越的空间遥感器,对一种新型航天材料—石墨纤维增强铝基复合材料(Gr/Al)进行了研究。首先,突破了石墨纤维与铝合金的界面反应控制、纤维铺层和缠绕设计等关键技术,成功制备了石墨纤维增强铝基复合材料,材料的密度为2.12×10^3 Kg/m^3,弹性模量为129GPa,线膨胀系数为5.0×10^-6/K。接着,针对这种复合材料,摸索出一套完整的加工和后处理工艺。首次把这种复合材料应用在空间红外遥感器镜筒结构设计中,设计的镜筒较之钛合金镜筒减重31.8%。最后,完成了镜筒组件的加工和装配,透镜的装校,随机振动试验。试验结果表明,镜筒组件的一阶谐振频率为284Hz,大于100Hz的设计要求,振动试验后光学系统没有发生变化。上述工作表明石墨纤维增强铝基复合材料在航天遥感领域具有较高的应用价值。     

三轴飞行模拟转台框架的优化设计

用有限元分析方法在动态分析的基础上，以各框架的转动惯量为目标函数，以框架尺寸和一阶固有频率为约束条件，建立了三轴飞行模拟转台各框架的优化数学模型，采用ANSYS的APDL参数化设计语言将有限元分析与优化设计有机结合起来，编制了用于复杂结构的优化设计程序，实现了自动的优化设计过程。     

面向控制的3—RRR球面并联机构正运动学实时解法

以经典牛顿法为基础，针对3-RRR球面并联机构的机构学特点及控制中的特殊要求，提出了面向控制的高效迭代算法。利用机构运动连接性条件划分不同的控制阶段，当机构处于连续运动状态时，迭代结构中使用固定雅可比矩阵进行迭算，缩短了单步迭代时间，当机构处于非连续运动状态时，使用变步长策略，引入调整量系数，抑制了大偏置初值带来的求解振荡。给出的算例证明，应用上述策略的正运动学求解算法兼顾了较大范围的收敛性与局部求解的快速性，运算速度满足控制过程的实时性要求，该方法同样适用于其它少自由度并联机的正运动学求解。     

全滑移下球形粗糙表面的弹塑性接触模型

为研究硬盘磁头和盘面的碰撞接触问题,提出了一种全滑移接触条件下,球形粗糙表面与理想刚性平面的弹塑性接触模型．通过数学建模与MATLAB仿真,分析了球形粗糙表面弹塑性接触状态下接触载荷、实际接触面积和法向接触分离、塑性指数之间的函数关系,并在不同塑性指数条件下,与理想光滑表面模型、CEB (Chang-Etsion-Bogy) 模型及全粘着条件下的CKE (Cohen-Kligerman-Etsion) 模型进行对比．结果表明:本模型在计算接触面积与接触载荷上比CEB模型及CKE模型更加准确．     

激光切割石英摆片的若干问题研究

由于具有独特而优良的特性,石英晶体作为一种能量转换材料在传感器等领域中得到了十分广泛的应用。同时,也由于石英晶体具有高可靠性,使得它在航空、航天及军事应用领域一直占有很重要的位置。然而,近年来随着民用/军用市场的逐步开放,国内外对石英器件的需求不断增大,石英器件的典型零件棗石英摆片的成形工艺已远远不能满足市场需求。因此,研究石英摆片加工的新工艺、新方法、新理论,提高石英摆片生产的成品率和产品质量以及生产效率,对开拓石英产品市场,提高企业效益,有着十分重要的意义。研究石英摆片激光切割新技术,是解决目前石英摆片成形工艺中存在问题的一条新路。但是激光能否高质量地切割脆而硬的熔融石英,以及如何高质量地切割是采用激光切割石英摆片首先要解决的问题。同时也是一个普遍性的问题。本文对激光切割石英摆片若干理论问题进行了研究,并在此基础上,详细分析了影响激光切割质量的基本规律。     

石英砂超细籽碎的团聚机理与抑制方法的研究

介绍了球磨法粉碎石英砂的原理和粉体颗粒的粒度分布特征，分析了球磨过程中石英粉体颗粒团聚的机理，提出了增加分散剂和分散介质解决球磨过程的团聚问题，并定量地研究了分散剂和分散介质的交互作用关系。粉体颗粒的团聚严重影响检测精度，本文结合超声波技术，研究了石英粉体超声分散方法，确定了最佳超声分散时间。     

机械法制备石英纳米粉技术的试验探讨

本文在简要地介绍石英砂的性质及粉碎特性的基础上,通过分析行星式高能球磨机的工作原理,提出了采用机械法制备石英纳米粉的方法;通过一系列相关试验,验证了高能球磨法制备石英纳米粉是可行的。该项技术的研究,为进一步研究机械法制备石英纳米粉的工艺提供了试验基础,对用机械法批量生产石英纳米粉具有重要的实际意义。     

架空输电线路荷载规范中导线风荷载的分析

《架空输电线路荷载规范》正逐步代替旧规范。成为重要的设计依据,主导今后架空输电线路工程中杆塔荷载的设计工作。本文主要研究《架空输电线路荷载规范》中线条风荷载的计算,通过对脉动风以及阵风系数、档距折减系数与风振系数等新系数的研究,解析系数背后的物理意义,并将其与旧规范计算结果进行比较。     

适合于微孔加工的半波长超声振动系统研究

基于变截面杆纵振方程和阻抗匹配理论，设计了振速易于稳定、重量轻、转动惯量小的半波长超声振动系统，该系统适合于d≤φ1mm的微孔加工。利用薄壳理论，在节面支撑处设计了阻尼器，以此产生径向弯曲变形来缓冲节面处的径向振动，使小孔在钻削过程中的振速易于稳定。同时，在振动系统的输出端采用滑移径向支撑来减少工具的悬伸量和增加钻削时的径向刚度。实践表明，以此设计进行的微孔超声加工取得了良好的效果。